공룡을 멸종시킨 것은 운석도 기후변화도 아닌 암흑물질(dark matter)?

공룡을 멸종시킨 것은 운석도 기후변화도 아닌 암흑물질(dark matter)?

지구에서는 과거에 5번, 생물이 같은 시기에 대량멸종한 것으로 알려져 있다. 그 중 하나가 현재로부터 약 6600만 년 전인 백악기 말에 일어난 것으로 알려진 대량멸종으로, 이로 인해 지구상에서 공룡이 사라진 것으로 알려진 것이다. 당시 지구를 활보하던 공룡들을 순식간에 멸종으로 몰고 간 그 원인에 대해서는 운석이 원인이라는 설이나 지구적 화산활동이 원인이라는 설 등이 많이 있는데, 미국 뉴욕대학의 마이클 램피노 박사는 'dark matter(암흑물질)'가 원인이라고 생각한다.

◆ 암흑물질(dark matter)
암흑물질은 인간의 눈은커녕 광학기기로조차 관측 불가능한 물질이다. 전자 상호작용을 하지 않고 색전하도 갖지 않는 것이 암흑물질로 인간에 의한 관측으로 지금까지 한 번도 성공하지 못했다. 그러나, 현재 관측되고 있는 물질이나 물리 법칙만으로는 설명할 수 없는 현상이 우주에는 많이 존재하고, 그러한 현상을 설명하는 데 필요한 것이, 암흑물질이라고 한다. 덧붙여 암흑물질은 우주에 존재하는 물질의 85%를 차지한다고 한다.

◆ 마이클 램피노 박사
뉴욕대의 마이클 램피노 박사는 수년 전에, 올트 구름에서 혜성이 날아와 지구와 충돌했을지도 모른다는 가설을 세웠다. 이 올트 구름이란 태양으로부터 약 5만 천문단위 부근에 존재하는 가상 천체군을 말하며 태양계를 구각 모양으로 둘러싸고 있으며, 여기에는 다수의 혜성이 존재할 것으로 보인다. 람피노 박사는 The Astrophysical Journal Letters에서 올트 구름에서 운석이 날아왔다는 가설을 발표했었다.

하지만 Rampino 박사가 2015년 2월 MNRAS에서 공개한 논문에서 대량멸종 원인은 '운석의 충돌'이 아닌 '암흑물질'에 의한 것이라고 추측하고 있다. 그리고 이것은 태고의 대규모 화산활동의 원인이 되기도 한다는 견해를 보이고 있다.

◆ 암흑물질과 은하원반
암흑물질은 원자로 구성된 물질과는 달리 원자와 중력에 의해 상호 작용하는 것으로 보인다. 암흑물질끼리 끌어당기는 힘(인력)의 영향으로 천문학자들은 곳곳에서 암흑물질이 존재하는 것을 확인할 수 있는 셈이지만 실제로 관측하지는 못하고 있다.

은하의 사진등을 보면, 중심으로부터 소용돌이를 일으키듯이 원반 위에 빛 같은 것이 펼쳐져 있기도 한다. 이 원반을 은하원반이라고 부르는데, 이 은하원반은 암흑 물질의 중력이 존재하지 않으면 성립되지 않는 것이다. 램피노 박사는 논문에서 지구가 존재하는 태양계는 3000만 년 주기로 은하원반을 통과하고 있으며 통과할 때마다 원반 부분의 중력과 지구의 중력이 서로 작용해 천체의 궤도를 어지럽히고 있다고 하며 이것이 공룡멸종을 일으키는 원인이 된 운석을 지구로 불러들인 원인이 되었을 것이라고 한다.

◆ 암흑물질과 지구
암흑물질이 공룡멸종의 원인이라고 주장하는 것은 램피노 박사만이 아니지만 그 중에서도 램피노 박사는 암흑물질과 지구 사이에 있는 상호 인력이 지구 코어 부분에 암흑물질을 축적시키고 있다고 주장하고 있다. 그리고 램피노 박사는 암흑물질을 구성하는 입자는, 그 「반입자」로 구성되어 있다고도 시사하고 있다.

지구의 핵심 부분에 암흑물질이 모이면 입자와 반입자가 대소멸해 큰 에너지를 만들어낸다. 암흑물질이 많이 모일수록 입자와 반입자가 대소멸을 일으키는 비율도 높아진다. 대소멸이 일어나면 큰 에너지가 생기고 이 에너지는 대규모 화산활동을 일으키기에 충분한 에너지일 것이라고 램피노 박사는 추측하고 있다.

즉, '지구의 핵심 부분에 오랜 세월 축적된 암흑물질이 대소멸을 일으켰고, 그로 인해 대규모 화산활동이 일어나 공룡은 멸종했다'는 가능성과 '지구가 은하원반을 통과할 때 암흑물질과 작용해 천체의 궤도가 흔들려 운석이 낙하했다'는 두 가지 가능성을 램피노 박사는 시사하고 있는 것으로 보이다.

 

Mass extinions: Did dark matter do in the dinosaurs? | The Economist
http://www.economist.com/news/science-and-technology/21644144-one-scientific-mystery-may-have-caused-another-did-dark-matter-do

Does dark matter cause mass extinions and geologic upheavals?
https://www.ras.org.uk/news-and-press/2591-does-dark-matter-cause-mass-extinctions-and-geologic-upheavals

Did dark matter do in the dinosaurs?